北京邮电大学 微电子学基础 半导体物理期末总复习

1、微电子基础-总复习2012-12说明：重点总结的请以复习课上为准。另有答疑时间安排。以下内容为部分重要的概念供参考。第1章. 半导体的晶体结构和缺陷概念：晶体和非晶体金刚石结构和闪锌矿结构能带有效质量空穴本征点缺陷代位式杂质间隙式杂质第2章. 半导体中的电子状态2.1. 半导体中的电子状态和能带2.1.1. 电子的共有化运动2.1.2. 允带与禁带2.2. 外力作用下的电子运动-有效质量2.3. 导体，半导体，绝缘体2.4. 空穴2.5. 杂质和缺陷能级2.5.1. 施主能级和受主能级2.5.2. 浅能级杂质2.5.3. 深能级杂质n 能带图n 施主,N型半导体n 受主P型半导体n 杂质能级,

2、浅能级深能级n 杂质补偿n 复合中心第3章. 平衡载流子浓度3.1. 态密度3.2. 费米分布和玻尔兹曼分布3.3. 非简并半导体的载流子浓度u 费米分布函数和波尔兹曼函数公式:u 简并半导体和非简并半导体u 费米能级u 热平衡下,非简并半导体载流子浓度公式:u 热平衡下,本征半导体载流子浓度公式u 热平衡下,非简并半导体载流子浓度积:u 半导体的整体电中性方程u 载流子浓度随温度的变化分析第4章. 弱场下的载流子输运4.1. 载流子的散射和迁移率4.2. 散射几率和迁移率4.3. 半导体中的主要散射机构4.4. 迁移率随杂质浓度和温度的变化图4.5. 电导和电导率4.6. 半导体的散射现象n

3、 电离杂质散射和晶格散射n 迁移率n 电导率(电阻率)公式及各情况:n 本征:n N型: n P型n 补偿:n 电阻率随温度的变化图第5章. 过剩载流子和载流子的复合5.1. 过剩载流子及其寿命5.2. 非平衡载流子的运动和空间分布5.3. 复合过程与寿命的计算5.4. 主要复合机理和实验结果n 非平衡载流子n 注入停止后,非平衡载流子浓度随时间衰减规律:n 寿命n 复合几率n 复合的种类:n 复合中心理论及简化:n 准费米能级，能带图：2n 扩散定律n 扩散长度n 爱因斯坦关系n 半导体器件的基本方程，连续性方程第6章. 同质PN结6.1. 热平衡条件下的P-N结，能带图36.2. P-N结

4、直流伏安特性：结论肖克莱方程6.3. P-N结电容：电荷，电场，电压，图，突变结6.4. P-N击穿 ：3机理特点比较n 肖克莱方程:n 简化情况:反向，单边突变结n 突变结,缓变结n 平衡PN结,接触电势差和势垒高度:n 载流子浓度公式n PN结扩散流公式n 简化：P+N结时n N+P结时n 理想和实际的伏安比较和原因分析：（势垒产生流）n 势垒电容和扩散电容n 雪崩击穿和隧道击穿第7章. 表面电场效应与MOS物理7.1. 半导体表面和硅-二氧化硅界面7.2. 表面电场效应n 表面态，界面态n 表面势n 表面积累层,耗尽层,反型层,等6个能带图,临界情况3个n 表面耗尽层的厚度公式:n 表面

5、面电荷密度公式n 表面强反型条件，表达式，费米势n 硅二氧化硅界面电荷l 金属半导体接触：功函数，能带图l 异质结：能带图，阻挡层和非阻挡层，整流效应和欧姆接触第8章. MOS场效应晶体管8.1. 结构和分类，4个管子的综合大图：符号结构曲线等8.2. 特性曲线n NMOS,PMOS, 增强型管,耗尽型管的转移特性曲线和输出特性曲线的区别,n NMOS输出特性曲线的分段讨论8.3. 阈值电压表达式计算n NMOS管:n PMOS管:n 增强型管和耗尽型管的掺杂措施和控制 8.4. 电流电压特性：电流表达式n 非饱和区,线性区和非线性区n 饱和区,临界饱和条件：3：沟道图，电压，电流式n 考虑有效沟道长度调制效应的饱和漏极电流：2:现象描述和电流式n 击穿区的讨论8.5. 其他电参数 n 阈值电压n 饱和漏极电流n 导通电阻n 穿通电压n 跨导n 导电因子和宽长比n 渡越时间n 增量电导 定义,分段的表达式第9章. 双极型晶体管9.1. 双极型晶体管工作原理1， 放大倍数：4个乘积项：发射效率，基区输运系数等4个定义、表达式、影响因素,2， 讨论从工艺制造上提高放大的